你听说过吗，那些中子星里头藏着啥？科学家说不定真能给咱们揭开面纱。IT之家最近提到Space的报道，说是通过双中子星合并时的引力波留下的印记，咱们或许马上就能“看到”中子星内部的样子。主持这个研究的伊利诺伊大学的尼古拉斯·尤尼斯说了：“咱们就是想搞清楚里面的物态方程到底长啥样。真像有些人说的那样有夸克核吗？里面有没有咱们还不知道的相变？” 中子星说白了就是大质量恒星爆炸后的残躯，直径跟一座大城市差不多，质量却是太阳的好几倍，密度大得吓人。压力大得原子都被压碎成基本粒子了，带正电的质子和带负电的电子挤在一起成了中性中子汤，所以才叫中子星。而在更靠近核心的地方，情况可能更怪。极端的引力把中子压得粉碎变成夸克和胶子这种东西，科学家叫它夸克-胶子等离子体。这种状态只在宇宙大爆炸刚那会儿短暂存在过，除了粒子加速器实验里能见到，可能就只有中子星内部有了。 想探知中子星内部，双中子星系统被认为是个好路子。这俩家伙沿着椭圆轨道转圈然后撞一块儿变成千新星。关键就在于它们靠近的时候会发引力波。普林斯顿大学的阿比希谢克·赫加德和尤尼斯牵头的团队觉得他们已经有办法了：通过解析引力波的频率来看透内部结构。赫加德解释说：“俩家伙互相靠近的时候潮汐力会让对方变形。变形的程度跟里面物质咋构成的有关。” 问题是它们绕得太快（能达到光速的40%），引力又强，必须用爱因斯坦的广义相对论来算。这事儿挺复杂的，但他们觉得现在已经摸到门道了。两颗中子星互相改变形状结构时内部会震荡得像敲钟一样。这些震荡模式叫振动模态，频率会留在引力波里。但想搞懂这系统得把这些模式都吃透才行。 解析这些模态可不容易：潮汐力一直变着花样，两颗星的作用又叠加在一起。尤尼斯说要是没有完整的模态集合建模的时候很可能漏掉部分信息。牛顿物理学里的振荡模态叫阻尼谐振子很完整。但在相对论里能不能推出所有模态一直都没定论。比如引力波是广义相对论的事不属于牛顿物理学。赫加德说系统一直丢能量模态就不完整。 团队的招数是拆开了看：先只看一颗中子星把伴星当潮汐源。再把每颗星按引力强度划分区域分别算强引力和弱引力的情况最后拼在一起。他们发现能量损失被抵消了就推导出了所有振荡模态的解还有它们咋印在频率里的道理。赫加德总结了两点：“第一我们证明了剔除辐射效应后模态确实全齐了；第二用平滑潮汐场解方程能在广义相对论里做出跟牛顿理论一样的分析。” 不过这事儿还没完呢目前都是纯理论现有探测器在高频段还没那么灵敏。但两人都挺乐观觉得下一代设备能搞定这项成果已经发表在2月18号的《物理评论快报》上了。